Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en sistemas estancos

ES 2 607 231 B1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 21 Número de publicación: 2 607 231 Número de solicitud: 201500719 51 Int. CI.: C02F 3/32 (2006.01) 12 PATENTE DE INVENCIÓN B1 54 Título: Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en sistemas estancos 73 Titular/es: UNIVERSIDAD DE SEVILLA (100.0%) Secretariado de Transferencia de Conocimiento y Emprendimiento. Pabellón de Brasil, Paseo de las Delicias s/n 41013 Sevilla (Sevilla) ES 72 Inventor/es: POZO MORALES, Laura; FRANCO TOVAR, Manuel; GARVI HIGUERAS, Dolores; LEBRATO MARTÍNEZ, Julián y BACCOU, Jean Claude 22 Fecha de presentación: 29.09.2015 43 Fecha de publicación de la solicitud: 29.03.2017 Fecha de concesión: 08.01.2018 45 Fecha de publicación de la concesión: 15.01.2018 57 Resumen: El objeto de la presente invención es un método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en sistemas estancos. Este método está orientado para la sobreoxigenación del agua a través de la generación y crecimiento de microalgas para la desinfección de aguas. La invención se encuadra en el campo del tratamiento de aguas, siendo viable su uso tanto para aguas residuales como para aguas de consumo. Se puede realizar consulta prevista por el art. 37.3.8 LP 11/1986. Aviso: 2  DESCRIPCIÓN Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en sistemas estancos. 5 Objeto de la invención El objeto de la presente invención es un método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en sistemas estancos. Este método está orientado para la sobreoxigenación del agua a través de la generación y crecimiento de 10 microalgas para la desinfección de aguas. La invención se encuadra en el campo del tratamiento de aguas, siendo viable su uso tanto para aguas residuales como para aguas de consumo. Se encuadra en el sector técnico de procesos de tratamientos de aguas, más concretamente en el relativo a los 15 sistemas biológicos de eliminación de patógenos y materia orgánica. Estado de la técnica El método que se propone parte de referencias bibliográficas sobre sistemas cerrados 20 basados en la acción de microalgas (Baccou, 2000; Lavoie, 1985). Se tiene conocimiento de la existencia en la actualidad de diferentes procedimientos destinados al tratamiento de aguas, los cuales se encuentran parcialmente reflejados en un número indeterminado de patentes relativas a sus procedimientos, máquinas y 25 aparatos utilizados de forma general para la obtención del fin perseguido. Sin embargo, después de realizar un estudio de la información, no se conoce la existencia de un procedimiento de tratamiento similar que permita la eliminación de patógenos y materia orgánica en aguas. Se ha realizado una revisión de los documentos 30 citados a continuación y que podrían afectar a la novedad de dicha invención, y no se han detectado coincidencias que puedan afectarle. Referencias 35 - CU 21089 A 19820328. PROCEDURE FOR THE CULTURE OF MICROALGAE IN SEWAGE FROM FORAGE YEAST - JP 2002316179 A 20021029. SEWAGE TREATMENT SYSTEM AND SEWAGE TREATMENT STRUCTURE. PROBLEM TO BE SOL VED 40 - JP 86351997 A 19880305. SYSTEM FOR MIXING AND TREATING NIGHT SOIL AND GARBAGE. PURPOSE - JP 2009056408 A 20090319. METHOD AND APPARATUS FOR FIXING CARBON 45 DIOXIDE AND PRODUCING FRESH WATER SIMULTANEOUSLY. PROBLEM TO BE SOLVED - DE 10024547 A 1 20011220. Process for biological cleaning of sewage or sludge and waste has heat provided by primary solar ca/lector with heat storage to maintain 50 substrate heat on fluctuations from primary supply.  ES 2 607 231 B1 3  - WO 2011098642 A1 20110818. INTEGRATED ENERGY HARNESSING SYSTEM. - JP 2007532291 A 20071115. - CU 21090 A 19820328. PROCEDURE FOR THE CONTROLLED DOSIFICATION 5 OF CARBON DIOXIDE IN MICROALGAE CULTURE. - DE 3428716 A 1 19860213. Process for the self-sufficient utilisation of waste, in particular in residential units, and apparatus for carrying out the same. 10 - CN 102923900 A 20130213. Solar energy assisted disinfection method and apparatus for composite artificial wetland. - CN 202284172 U 20120627. Solar auxiliary disinfection apparatus for integrated constructed wetlands. 15 Descripción de la invención Estudiando los procesos que han sido utilizados clásicamente en sistemas artificiales de tratamientos de aguas, se desarrolla un sistema estanco con objeto de intensificar la 20 acción del contenido de oxígeno disuelto. A partir de un agua residual, a la cual únicamente se le ha aplicado un pretratamiento previo, se pretende obtener un agua apta para su reutilización, sin riesgo alguno para la salud y partiendo de un agua de consumo que contenga patógenos, se pretende 25 asegurar su desinfección. Para ello la presente invención se centra en la reducción de materia orgánica y desinfección de las aguas mediante la utilización de formas reactivas de oxígeno sobresaturado, producto de la actividad fotosintética de las microalgas. 30 El método que se propone utiliza un reactor estanco para el tratamiento de aguas basado en la autodepuración que se da de forma natural en los medios acuáticos, debido al desarrollo de microalgas y a la radiación solar. 35 La presente invención describe la creación de un método de bajo coste para llevar a cabo la reducción de la materia orgánica y desinfección. Para ello, se compone de un sistema estanco, impermeable y transparente o translúcido que permite la incidencia prolongada de la radiación solar en la mayor parte de la masa de agua. Este sistema debe estar dotado de cierre hidráulico a entrada y salida, y encontrarse cerrado, de tal forma que el 40 agua se esté en contacto directo con las paredes éste. El oxígeno disuelto resultado de la actividad fotosintética de microalgas es retenido por la cubierta del sistema produciéndose una sobreoxigenación en el agua. 45 El reactor debe permitir una limpieza y manejos eficaces, y una distribución que favorezca la homogeneidad del contenido. Además cabe la posibilidad de toma de muestras para su análisis, así como la introducción de sondas de medida para la adquisición de datos en continuo del contenido del reactor. 50  ES 2 607 231 B1 4  Descripción del contenido de las figuras Figura 1 y Figura 2. Vistas del sistema (1), que incluye dos tajaderas (2 y 3), una tubería flexible (4) que incluye una válvula antirretorno (6) y está conectada a una bomba hidráulica (5) y otra tubería rígida en la lado opuesto del canal (7). El sistema (1) se 5 encuentra cubierto por una lámina flexible (8). Modo de realización de la invención La presente invención se ilustra adicionalmente mediante el siguiente ejemplo, el cual no 10 pretende ser limitativo de su alcance. El sistema (1), semejante a un canal con una longitud total de 1 m, está construido en metacrilato transparente de 5 mm de espesor. En los extremos de este canal encontramos dos tajaderas (2 y 3), realizadas también en metacrilato de 5 mm de 15 espesor, con aberturas en su parte inferior que obligarán al flujo de agua a entrar por la parte baja del canal. Los espacios (9) que quedan entre los extremos del sistema (1) y las tajaderas (2 y 3) se destinan a la toma de muestras para su análisis. A este canal se le introduce el agua que queremos depurar/desinfectar a través de una 20 tubería (4) flexible de PVC conectada a una bomba hidráulica (5), a un caudal fijo de 0,15 litros por hora. Dicha tubería tiene una luz de paso interior de 10 mm y consta de una válvula antirretorno (6). El sistema (1) se encuentra cubierto por una lámina flexible (8) de PVC transparente de 25 0,5 mm de espesor. Dicha lámina se fija a las paredes del sistema (1) mediante la utilización de pinzas metálicas. La salida del agua ya depurada y desinfectada se produce por el extremo opuesto del canal mediante otra tubería (7) rígida de PVC de 10 mm de luz de paso interior, que 30 llevara dicha agua directamente al cultivo que deseamos regar. Esta tubería de salida será regulable en altura para poder aumentar o disminuir el nivel de agua dentro del reactor.  ES 2 607 231 B1 5  REIVINDICACIONES 1. Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en sistemas estancos, caracterizado por utilizar un reactor estanco compuesto de un sistema (1) que incluye dos tajaderas (2 y 3), una tubería (4) flexible de entrada que 5 consta de una válvula antirretorno (6) que está conectada a una bomba hidráulica (5) y otra tubería rígida de salida en la lado opuesto (7). 2. Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en sistemas estancos, según reivindicación 1, caracterizado porque el sistema (1) 10 construido preferiblemente en metacrilato transparente, está cerrado y cubierto por una lámina flexible (8) de material transparente o translúcido que permite la penetración de radiación lumínica como fuente de energía y lo hace impermeable. 3. Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en 15 sistemas estancos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la lámina flexible (8) se fija a las paredes del sistema (1) mediante la utilización de pinzas metálicas. 4. Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en 20 sistemas estancos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema (1) está dotado de un cierre hidráulico de entrada y salida. 5. Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en sistemas estancos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en los 25 extremos del sistema encontramos dos tajaderas (2 y 3), realizadas también en metacrilato, con aberturas en su parte inferior que obligan al flujo de agua a entrar por la parte baja del canal. 6. Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en 30 sistemas estancos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta una tubería (4) flexible de entrada y otra tubería rígida de salida en la lado opuesto (7) fabricadas en PVC. 7. Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en 35 sistemas estancos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el reactor estanco se basa en la autodepuración que se da de forma natural en los medios acuáticos, debido al desarrollo de microalgas y la radiación solar. 8. Método de desinfección de aguas por sobreoxigenación mediante microalgas en 40 sistemas estancos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el reactor permite toma de muestras para su análisis, así como la introducción de sondas de medida para la adquisición de datos en continuo del contenido del mismo.  ES 2 607 231 B1 6   ES 2 607 231 B1 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 21 N.º solicitud: 201500719 22 Fecha de presentación de la solicitud: 29.09.2015 32 Fecha de prioridad: INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA 51 Int. Cl. : C02F3/32 (2006.01) DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas Y Y A A A MUNOZ R et al. Algal-bacterial processes for the treatment of hazardous contaminants: A review. WATER RESEARCH, 20060801 ELSEVIER, AMSTERDAM, NL 01.08.2006 VOL: 40 No: 15 Págs: 2799-2815 ISSN 0043-1354. US 2013230904 A1 (SURYO RONALD et al.) 05.09.2013, resumen; figura 1. CHATTERJEE SHAMBA et al. Biofuel from microalgae for sustainable development. 2014 1st International Conference on Non Conventional Energy (ICONCE 2014), 20140116 IEEE 16.01.2014 VOL: Págs: 98-103 ISBN 978-1-4799-3339-6; ISBN 1-4799-3339-2 Doi: doi:10.1109/ICONCE.2014.6808699. US 2013102056 A1 (SURYO RONALD et al.) 25.04.2013, resumen; figura 1. GB 2492826 A (LO LTD) 16.01.2013, resumen; figura 1. 1-8 1-8 1-8 1-8 Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado  para todas las reivindicaciones  para las reivindicaciones nº: Fecha de realización del informe 03.02.2016 Examinador B. Aragón Urueña Página 1/4 INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA Nº de solicitud: 201500719 Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) C02F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, XPESP Informe del Estado de la Técnica Página 2/4 OPINIÓN ESCRITA Nº de solicitud: 201500719 Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 03.02.2016 Declaración Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Reivindicaciones 1-8 SI Reivindicaciones NO Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Reivindicaciones SI Reivindicaciones 1-8 NO Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986). Base de la Opinión.- La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica. Informe del Estado de la Técnica Página 3/4